爱抽烟喝酒是天生的?看看科学研究怎么说( 二 )


“另一方面 , 中国人有句俗话 , 叫做‘治未病’ , 这其实在复杂性状遗传研究中是非常有意义的一件事 。 对于多基因疾病模型 , 我们有一个很重要的工具叫做多基因风险指数(polygenicriskscore) , 它通过加权总和等算法 , 概括了许多遗传变异对个体表型的估计影响 。 如果能够准确预测一个人吸烟饮酒成瘾的风险 , 我们就可以提前进行有效干预 , 这比事后的治疗要更加有效、经济 。 而要计算多基因风险指数 , 就必须要了解哪些基因和这些特定性状相关 , 并贡献了多少影响 。 这也是我们这种大样本研究的重要价值所在 。 ”刘大江说道 。
对话:
基因如何影响抽烟喝酒行为
澎湃科技:基因NRTN和基因ECE2分别如何影响抽烟喝酒行为?
刘大江(美国宾夕法尼亚州立大学医学系教授):首先 , 先解释一下上述两个基因 , 与每日吸烟量相关的NRTN是一种胶质细胞系神经营养因子 , 参与多巴胺神经元的发育和生存 。 这个基因因其恢复多巴胺神经回路的潜力而被研究与帕金森病有关 。 另一方面 , 与饮酒性状相关的ECE2基因 , 能参与皮层发育以及几种神经内分泌肽的加工 , 包括神经紧张素和P物质 , 也可能在淀粉样蛋白-β加工中发挥作用 。 ECE2还产生多肽 , 如BAM12(显示κ-阿片受体选择性)和BAM22(显示μ-阿片受体选择性) , 有研究表明其与疼痛传递有联系 。 这些基因有助于揭示吸烟喝酒行为和神经退化性疾病(例如帕金森 , 老年痴呆症等等)之间的关系 。
其次 , 在我们探讨这些基因与吸烟饮酒行为的具体关系之前 , 我想简单介绍下这篇文章使用的方法 。 我们在这篇文章里主要使用了一种叫做全基因组关联研究(GWAS)的方法 , 我们将一个遗传突变的拷贝数与样本的酒精或烟草消耗量相关联 , 或者与样本是否曾经是经常吸烟者有关 。 例如 , 如果我们注意到一个遗传突变在吸烟者中比非吸烟者更普遍(在实验上已经排除了吸烟者和非吸烟者群体之间的其他差异 , 如年龄、性别等) , 我们会假设这个遗传突变可能使一个人更有可能成为吸烟者 。 然而 , 这种类型的分析只研究了相关性 , 而并没有回答该遗传突变是否真的和吸烟行为有因果关系 。 对于该突变体是否会直接影响吸烟行为 , 这需要在后续细胞水平和动物模型实验中进一步研究才能弄清楚 。
那么最后回到这两个问题本身 , 我们发现的许多基因遗传变异的确切机制仍不清楚 , 有待后续研究来证实和弄清 。 那么对于我们在关联研究中筛选出来的和吸烟饮酒相关的基因遗传变异 , 如果它们有已知机制参与到尼古丁代谢或通过大脑中的奖励系统影响人类行为或精神活动 , 那么它们极有可能确实参与到了吸烟(或饮酒)行为当中 。 这些遗传变异或者基因 , 就是接下来科学家们需要重点去关注和设计实验来验证的靶点 。 这也是为什么现代遗传学上 , 全基因组关联研究(GWAS)是很多研究的基础 , 它能够给我们提供线索和指明方向 。
澎湃科技:有基因会影响戒烟戒酒行为吗?是哪些基因?如何影响的呢?
刘大江:这是个非常好也非常有趣的问题 。 首先 , 答案是肯定的:烟酒成瘾是和遗传相关的 , 也就是受到基因的影响的 。
其次 , 我还要介绍一个重要概念 , 多基因复杂性状(complextraits),它指的是一个性状 , 不是受到单个基因的影响 , 而是受到多个基因的联合作用 , 同时也受到环境和遗传的交互影响 。 对于这类性状 , 我们不是单纯的说基因对它们的影响是有和无 , 而是多和少 , 即个体的性状到底有多少来自于这些基因的影响 , 因此我们也叫它们数量性状 。 复杂性状的范围非常广泛 , 包括自闭症 , 糖尿病 , 这类疾病并不是由单一基因突变引起的 , 涉及到很多的基因和环境共同作用;另一类复杂性状包括身高 , 肤色 , 这个对于我们也很好理解 , 我们都知道一个人的身高样貌都是可以遗传的 , 但具体是哪些基因影响也需要深入的研究;最后一类就是像我们正在做的吸烟喝酒这种行为 。